İmpuls (fizik)

İmpuls veya itme, bir cismin çizgisel momentumundaki değişimdir. J ile gösterilir. Cisme etki eden ortalama kuvvetle, kuvvetin etki etme süresi çarpılarak hesaplanabilir. İmpuls, kuvvet vektörünün integraliyle elde edildiği için bir vektördür. SI birimi newton saniyedir (N·s) Temel büyüklükler cinsinden kilogram metre bölü saniyedir (kg·m/s).

Bir cisme etki eden kuvvet ivme oluşturur ve onun hızının değişmesini sağlar. Kuvvet daha uzun bir süre uygulanırsa hız değişimi daha çok olur. Aynı sürede daha büyük kuvvet daha çok hız değişimine sebep olur. Dolayısıyla momentum değişimi kuvvet ile sürenin çarpımıdır.

Kütlenin sabit olduğu durumda türetilmesi

t₁ zamanından t₂ zamanına kadar olan impuls şu şekilde tanımlanır.

${\displaystyle \mathbf {J} =\int _{t_{1}}^{t_{2}}\mathbf {F} \,dt}$

Newton'un ikinci yasası momentumla kuvveti şu şekilde birbirine bağlar:

${\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {d\mathbf {p} }{dt}}}$

Yerine yazılırsa

${\displaystyle {\begin{aligned}\mathbf {J} &=\int _{t_{1}}^{t_{2}}{\frac {d\mathbf {p} }{dt}}\,dt\\&=\int _{p_{1}}^{p_{2}}d\mathbf {p} \\&=\mathbf {p_{2}} -\mathbf {p_{1}} =\Delta \mathbf {p} \end{aligned}}}$

Burada Δp çizgisel momentumdaki değişimi temsil eder. Bu eşitlik impuls-momentum teoremi olarak adlandırılır.

Eğer kuvvet zamanla değişiyorsa impuls, kuvvetin zamana bağlı integrali olarak hesaplanır.

${\displaystyle J=\int Fdt}$

Değişken kütle

Değişken kütlelere impuls-momentum teoreminin uygulanması Tsiolkovsky roket denkleminin bulunmasını sağlamıştır.

Kaynakça

• Konya Üniversitesi. "Parçacık Kinetiği İmpuls&Momentum" (PDF). 21 Nisan 2014 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Nisan 2014.